JPH0552041B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0552041B2 JPH0552041B2 JP58188356A JP18835683A JPH0552041B2 JP H0552041 B2 JPH0552041 B2 JP H0552041B2 JP 58188356 A JP58188356 A JP 58188356A JP 18835683 A JP18835683 A JP 18835683A JP H0552041 B2 JPH0552041 B2 JP H0552041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- carbon black
- crosslinking
- resistance value
- crystalline polymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感熱抵抗性導電性材料の製造法に関
し、詳しくはポリエチレン等の結晶性重合体に微
細なカーボンブラツクを混入し、しかる後にゲル
分率が一定範囲となるように架橋することによつ
て、正温度係数特性の優れた感熱抵抗正導電性材
料を製造する方法に関する。
し、詳しくはポリエチレン等の結晶性重合体に微
細なカーボンブラツクを混入し、しかる後にゲル
分率が一定範囲となるように架橋することによつ
て、正温度係数特性の優れた感熱抵抗正導電性材
料を製造する方法に関する。
従来から正温度係数特性を有する材料、特に電
気抵抗値が特定の温度領域に達すると急激に正の
温度係数の増大する特性を有する材料を製造する
方法については様々なものが知られている（特公
昭36−16338号公報、特公昭50−33707号公報、特
公昭56−10352号公報）。
気抵抗値が特定の温度領域に達すると急激に正の
温度係数の増大する特性を有する材料を製造する
方法については様々なものが知られている（特公
昭36−16338号公報、特公昭50−33707号公報、特
公昭56−10352号公報）。
しかしながら、これらの従来方法により得られ
る材料は、特定の温度領域に到達した際の抵抗値
の増大率があまり大きくないという欠点があり、
また抵抗値の増大率が大きいものは初期抵抗値が
大きいという欠点があつた。
る材料は、特定の温度領域に到達した際の抵抗値
の増大率があまり大きくないという欠点があり、
また抵抗値の増大率が大きいものは初期抵抗値が
大きいという欠点があつた。
本発明者らは、上記従来法の欠点を解消し、常
温での抵抗値（初期抵抗値）が小さく、しかも正
温度係数特性のすぐれた感熱抵抗性導電性材料を
製造すべく鋭意研究を重ねた。その結果、結晶性
重合体に特定の平均粒径を有するカーボンブラツ
クを混入し、さらにゲル分率が一定割合となるよ
うに架橋することにより目的を達成しうることを
見出し、本発明を完成するに至つた。すなわち本
発明は、結晶性重合体に、平均粒径0.08ミクロン
未満のカーボンブラツクを前記結晶性重合体とカ
ーボンブラツクの合計量に対して25〜60重量％と
なる割合で混入し、次いでゲル分率が結晶性重合
体の30〜55重量％となるように架橋することを特
徴とする感熱抵抗性導電性材料の製造法を提供す
るものである。
温での抵抗値（初期抵抗値）が小さく、しかも正
温度係数特性のすぐれた感熱抵抗性導電性材料を
製造すべく鋭意研究を重ねた。その結果、結晶性
重合体に特定の平均粒径を有するカーボンブラツ
クを混入し、さらにゲル分率が一定割合となるよ
うに架橋することにより目的を達成しうることを
見出し、本発明を完成するに至つた。すなわち本
発明は、結晶性重合体に、平均粒径0.08ミクロン
未満のカーボンブラツクを前記結晶性重合体とカ
ーボンブラツクの合計量に対して25〜60重量％と
なる割合で混入し、次いでゲル分率が結晶性重合
体の30〜55重量％となるように架橋することを特
徴とする感熱抵抗性導電性材料の製造法を提供す
るものである。
本発明に用いる結晶性重合体は様々なものをあ
げることができるが、たとえば、ポリエチレン、
ポリエチレン系共重合体、ポリプロピレン、ポリ
プロピレン系共重合体、さらには各種のポリエス
テルならびにポリアミドなどをあげることができ
る。
げることができるが、たとえば、ポリエチレン、
ポリエチレン系共重合体、ポリプロピレン、ポリ
プロピレン系共重合体、さらには各種のポリエス
テルならびにポリアミドなどをあげることができ
る。
本発明の方法では、上述の結晶性重合体に平均
粒径0.08ミクロン未満、好ましくは0.076ミクロ
ン以下のカーボンブラツクを混入する。カーボン
ブラツクの平均粒径が0.08ミクロン以上のもので
は得られる導電性材料の常温における抵抗値が大
きくなり好ましくない。また、このカーボンブラ
ツクの混入量は、前記の結晶性重合体とカーボン
ブラツクの合計量に対して25〜60重量％、好まし
くは30〜55重量％とすべきである。ここで混入量
が25重量％未満では、得られる導電性材料の初期
抵抗値が大きくなり、逆に60重量％を超えると、
特定温度領域での抵抗値の上昇率が低下する。な
お、ここで用いるカーボンブラツクの種類は様々
なものがあり、特に制限はないが、一般にはオイ
ルフアーネスブラツク、サーマルブラツク、アセ
チレンブラツクなどが充当される。
粒径0.08ミクロン未満、好ましくは0.076ミクロ
ン以下のカーボンブラツクを混入する。カーボン
ブラツクの平均粒径が0.08ミクロン以上のもので
は得られる導電性材料の常温における抵抗値が大
きくなり好ましくない。また、このカーボンブラ
ツクの混入量は、前記の結晶性重合体とカーボン
ブラツクの合計量に対して25〜60重量％、好まし
くは30〜55重量％とすべきである。ここで混入量
が25重量％未満では、得られる導電性材料の初期
抵抗値が大きくなり、逆に60重量％を超えると、
特定温度領域での抵抗値の上昇率が低下する。な
お、ここで用いるカーボンブラツクの種類は様々
なものがあり、特に制限はないが、一般にはオイ
ルフアーネスブラツク、サーマルブラツク、アセ
チレンブラツクなどが充当される。
上述のカーボンブラツクを混入するには、所定
量のカーボンブラツクを結晶性重合体に添加した
後に充分混練することが好ましい。この混練は通
常の混練機を用いて行なえばよく、140〜200℃に
おいて５分間以上行なえば充分である。
量のカーボンブラツクを結晶性重合体に添加した
後に充分混練することが好ましい。この混練は通
常の混練機を用いて行なえばよく、140〜200℃に
おいて５分間以上行なえば充分である。
本発明の方法によれば、結晶性重合体にカーボ
ンブラツクを混入した後に架橋を行なう。架橋は
様々な手段により行なうことができ、例えば有機
パーオキサイドなどの架橋剤を加えて行なう方法
をはじめ、オゾンを用いる方法や紫外線、電子線
等の活性エネルギー線を照射する方法などをあげ
ることができる。ここで有機パーオキサイドとし
ては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｔ−ブチ
ルパーオキサイド、２，５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキシン−３などをあげることができ
る。
ンブラツクを混入した後に架橋を行なう。架橋は
様々な手段により行なうことができ、例えば有機
パーオキサイドなどの架橋剤を加えて行なう方法
をはじめ、オゾンを用いる方法や紫外線、電子線
等の活性エネルギー線を照射する方法などをあげ
ることができる。ここで有機パーオキサイドとし
ては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパ
ーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｔ−ブチ
ルパーオキサイド、２，５−ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）ヘキシン−３などをあげることができ
る。
上述の架橋の程度は、用いる結晶性重合体に対
してゲル分率が30〜55重量％、好ましくは40〜50
重量％となるような範囲に調節すべきである。ゲ
ル分率が30重量％未満では得られる導電性材料の
正温度係数特性が充分なものとならず、また55重
量％を超えると特定温度領域における抵抗値の上
昇倍率が低下し好ましくない。
してゲル分率が30〜55重量％、好ましくは40〜50
重量％となるような範囲に調節すべきである。ゲ
ル分率が30重量％未満では得られる導電性材料の
正温度係数特性が充分なものとならず、また55重
量％を超えると特定温度領域における抵抗値の上
昇倍率が低下し好ましくない。
このように、結晶性重合体の架橋の程度を上述
の範囲に調節するには、架橋対応の際の温度、時
間あるいは架橋剤等の使用量などを適宜定めるこ
とにより行なうことができる。例えば高密度ポリ
エチレンに架橋剤として有機パーオキサイドを用
いる場合には、この有機パーオキサイドの使用量
を高密度ポリエチレンに対して0.05〜0.30重量％
とし、温度145〜165℃にて0.5〜５分間程度混練
し、成形時に190℃前後で５〜15分間程度加熱す
れば、所望する範囲に架橋が進む。
の範囲に調節するには、架橋対応の際の温度、時
間あるいは架橋剤等の使用量などを適宜定めるこ
とにより行なうことができる。例えば高密度ポリ
エチレンに架橋剤として有機パーオキサイドを用
いる場合には、この有機パーオキサイドの使用量
を高密度ポリエチレンに対して0.05〜0.30重量％
とし、温度145〜165℃にて0.5〜５分間程度混練
し、成形時に190℃前後で５〜15分間程度加熱す
れば、所望する範囲に架橋が進む。
また、オゾンを用いて架橋を行なう場合は、オ
ゾンを0.5〜20容量％含むガスに0.5〜８時間曝露
したのち、ジビニルベンゼンなどの架橋助剤を高
密度ポリエチレン100重量部に対して0.5〜10重量
部、好ましくは１〜５重量部加えて混練すること
により架橋が進む。
ゾンを0.5〜20容量％含むガスに0.5〜８時間曝露
したのち、ジビニルベンゼンなどの架橋助剤を高
密度ポリエチレン100重量部に対して0.5〜10重量
部、好ましくは１〜５重量部加えて混練すること
により架橋が進む。
さらに、電子線を用いて架橋を行なう場合に
は、高密度ポリエチレンに２〜15メガラド程度の
線量を照射すればよい。
は、高密度ポリエチレンに２〜15メガラド程度の
線量を照射すればよい。
如上の如き操作によつて得られた感熱抵抗性導
電性材料は正の温度係数特性にすぐれ、抵抗値の
立上り倍率が109にも達し、従来の104程度に比べ
てはるかにすぐれたものである。また、この導電
性材料は抵抗値の立上り倍率が大きいにもかかわ
らず、常温での抵抗値が６Ω・cm程度と低く、感
熱抵抗性材料としては極めて有利な特性を示す。
これは、従来の導電性材料が、抵抗値の立上り倍
率を大きくすると初期抵抗値（常温での抵抗値）
が大きくなる傾向にあることを考えると、本発明
の導電性材料が非常にすぐれた特性を示すことが
わかる。
電性材料は正の温度係数特性にすぐれ、抵抗値の
立上り倍率が109にも達し、従来の104程度に比べ
てはるかにすぐれたものである。また、この導電
性材料は抵抗値の立上り倍率が大きいにもかかわ
らず、常温での抵抗値が６Ω・cm程度と低く、感
熱抵抗性材料としては極めて有利な特性を示す。
これは、従来の導電性材料が、抵抗値の立上り倍
率を大きくすると初期抵抗値（常温での抵抗値）
が大きくなる傾向にあることを考えると、本発明
の導電性材料が非常にすぐれた特性を示すことが
わかる。
したがつて、本発明の方法によつて製造された
感熱抵抗性導電性材料は、温度検出器、自己温度
制御発熱体などに有利に利用される。
感熱抵抗性導電性材料は、温度検出器、自己温度
制御発熱体などに有利に利用される。
次に、本発明の方法を実施例によりさらに詳し
く説明する。
く説明する。
実施例 １
高密度ポリエチレン（出光石油化学(株)製、出光
ポリエチレン440M、密度0.954ｇ／cm3、メルトイ
ンデツクス0.9ｇ／10分）100重量部に対して、平
均粒径0.043μのカーボンブラツク（三菱化成(株)
製、ダイアブラツクＥ）67重量部を配合してラボ
プラストミルにより160℃において20分間混練し
た。ついで、これに架橋剤として２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３を0.15重量部
添加して２分間混練した。
ポリエチレン440M、密度0.954ｇ／cm3、メルトイ
ンデツクス0.9ｇ／10分）100重量部に対して、平
均粒径0.043μのカーボンブラツク（三菱化成(株)
製、ダイアブラツクＥ）67重量部を配合してラボ
プラストミルにより160℃において20分間混練し
た。ついで、これに架橋剤として２，５−ジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３を0.15重量部
添加して２分間混練した。
得られた生成物はラボプラストミルから取出
し、成形温度190℃、成形圧力100Kg／cm2Ｇにおい
て10分間熱プレス成形すると同時に架橋を促進
し、直径17.5mm、肉厚１mmの円板に成形した。こ
のものを125℃パラキシレン中に浸漬して８時間
抽出を行ない、残ゲル分よりカーボンブラツクを
除去した重合体についてゲル分率を重量法により
算出した結果、ゲル分率は46％であつた。
し、成形温度190℃、成形圧力100Kg／cm2Ｇにおい
て10分間熱プレス成形すると同時に架橋を促進
し、直径17.5mm、肉厚１mmの円板に成形した。こ
のものを125℃パラキシレン中に浸漬して８時間
抽出を行ない、残ゲル分よりカーボンブラツクを
除去した重合体についてゲル分率を重量法により
算出した結果、ゲル分率は46％であつた。
また、上記成形体の両面に銀ペーストを塗布
し、乾燥したのち、温度と電気抵抗（４端子法）
を測定した結果、25℃における比抵抗は6.2Ω．
cmであり、150℃におけるPTC抵抗増大倍率（増
大した抵抗値と25℃での抵抗値の比）は約1.6×
109（109.2）であつた。
し、乾燥したのち、温度と電気抵抗（４端子法）
を測定した結果、25℃における比抵抗は6.2Ω．
cmであり、150℃におけるPTC抵抗増大倍率（増
大した抵抗値と25℃での抵抗値の比）は約1.6×
109（109.2）であつた。
実施例 ２
実施例１において架橋剤の添加量を0.075重量
部に変えたこと以外は実施例１の同様にして架橋
生成物を得た。このもののゲル分率は39％であ
り、25℃における比抵抗は7.4Ω・cm、150℃にお
けるPTC抵抗増大倍率は約2.0×109（109.3）であ
つた。
部に変えたこと以外は実施例１の同様にして架橋
生成物を得た。このもののゲル分率は39％であ
り、25℃における比抵抗は7.4Ω・cm、150℃にお
けるPTC抵抗増大倍率は約2.0×109（109.3）であ
つた。
実施例 ３
実施例１において架橋剤の添加量を0.2重量部
としたこと以外は実施例１と同様にして架橋生成
物を得た。このもののゲル分率は49％であり、25
℃における比抵抗は8.0Ω・cm、150℃における
PTC抵抗増大倍率は約1.3×109（109.1）であつた。
としたこと以外は実施例１と同様にして架橋生成
物を得た。このもののゲル分率は49％であり、25
℃における比抵抗は8.0Ω・cm、150℃における
PTC抵抗増大倍率は約1.3×109（109.1）であつた。
比較例 １
実施例１において架橋剤を添加しなかつたこと
以外は実施例１と同様にして混練物を得た。この
もののゲル分率は26％であり、25℃における比抵
抗は3.9Ω・cm、134℃におけるPTC抵抗増大倍率
は約2.5×102（102.4）であつた。
以外は実施例１と同様にして混練物を得た。この
もののゲル分率は26％であり、25℃における比抵
抗は3.9Ω・cm、134℃におけるPTC抵抗増大倍率
は約2.5×102（102.4）であつた。
比較例 ２
実施例１において架橋剤の添加量を0.5重量部
としたこと以外は実施例１と同様にして架橋生成
物を得た。このもののゲル分率は73％であつた。
25℃における比抵抗は9.7Ω・cmであり、150℃に
おけるPTC抵抗増大倍率は約2.0×104（104.3）で
あつた。
としたこと以外は実施例１と同様にして架橋生成
物を得た。このもののゲル分率は73％であつた。
25℃における比抵抗は9.7Ω・cmであり、150℃に
おけるPTC抵抗増大倍率は約2.0×104（104.3）で
あつた。
Claims (1)
- １ 結晶性重合体に、平均粒径0.08ミクロン未満
のカーボンブラツクを前記結晶性重合体とカーボ
ンブラツクの合計量に対して25〜60重量％となる
割合で混入し、次いでゲル分率が結晶性重合体の
30〜55重量％となるように架橋することを特徴と
する感熱抵抗性導電性材料の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18835683A JPS6080201A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 感熱抵抗性導電性材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18835683A JPS6080201A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 感熱抵抗性導電性材料の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080201A JPS6080201A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH0552041B2 true JPH0552041B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=16222188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18835683A Granted JPS6080201A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 感熱抵抗性導電性材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080201A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0638362B2 (ja) * | 1986-05-29 | 1994-05-18 | 出光興産株式会社 | 高分子正温度特性抵抗体の製造方法 |
| JP5412357B2 (ja) * | 2010-04-01 | 2014-02-12 | 株式会社フジクラ | メンブレン配線板 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2321751A1 (fr) * | 1975-08-04 | 1977-03-18 | Raychem Corp | Perfectionnement aux compositions a coefficient de temperature positif |
| CA1184319A (en) * | 1981-04-02 | 1985-03-19 | Stephen M. Jacobs | Radiation cross-linking of ptc conductive polymers |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP18835683A patent/JPS6080201A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6080201A (ja) | 1985-05-08 |
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